李弼的六世祖李根，曾任后燕皇帝慕容垂的黄门侍郎。祖父李贵丑，曾任平州刺史。父亲李永，任太中大夫，赠授凉州刺史。李弼从小就有远大抱负，体力超过一般人。当时北魏皇室祸乱死丧，李弼对亲近之人说：“大丈夫生在世上，应当亲历战阵，荡平寇贼，安定国家，以博取功名，怎么能碌碌无为，仅靠着官阶资历求得荣耀之呢？” 

公元528年（北魏永安元年），尔朱天光任命他为别将，随从尔朱天光西征，打败赤水之蜀后，以战功升征虏将军，封石门县伯，食邑五百户。又与贺拔岳讨伐万俟丑奴、万俟道洛、王庆云，都打了胜仗。在作战时，李弼总是率先冲锋陷阵，所向无敌，贼众无不怕他，说：“切莫与李将军对阵。”尔朱天光前去洛阳，李弼隶属侯莫陈悦，任大都督，加通直散骑常侍衔。

公元532年（太昌元年），被任命为清水郡守、恒州大中正。不久又任南秦州刺史。跟随侯莫陈悦征战，多次报捷。公元534年（永熙三年），侯莫陈悦杀害死贺拔岳后，军队驻留在陇上。宇文泰从平凉进军，讨伐侯莫陈悦。李弼劝告侯莫陈悦道：“贺拔岳无罪，可是您害死他，又不能安抚收编他的部众，使他们无所归依。宇文泰将他们收编利用，得到他们的拼命效力，都说要为主将报仇。他们的打算不敢小视。如今应当解除兵权以示歉意，否则必然受祸。”侯莫陈悦惊慌不定，拿不出主意来。李弼知道侯莫陈悦必败，就对左右亲近的人说：“宇文泰才能智略冠绝一代，道德仁义可以师法。莫陈公志大才疏，怎能保住自己？我们如果不想办法，恐怕要同他一起被诛连族人。”恰好宇文泰军队开到，侯莫陈悦就放弃秦州南逃，据守险要之地以图自保。

次日，李弼偷偷派使者告诉宇文邕，许诺背叛侯莫陈悦前来投降。当夜，李弼集合部众，说道：“侯莫陈公想回到秦州，你们为什么还不收拾行装？”李弼之妻是侯莫陈悦的姨母，所以特别受侯莫陈悦重用，部众都相信李弼的话。人心惊慌，无法安定，纷纷溃散逃走，争着往秦州去。李弼驰马先到秦州，在城门前对他们尽情安抚，于是带领部众归顺宇文泰。宇文泰对李弼说：“只要您和我一条心，即可平定天下。”击败侯莫陈悦以后，所俘获的金银财宝和奴婢，都是挑选好的赏赐给李弼。命令李弼仍然以原来官职镇守原州。不久，任命他为秦州刺史。

公元535年（西魏大统元年），宇文泰率军东下，征调李弼为大都督，率领右军进攻潼关和回洛城，将其占领。公元537年（大统三年），升为仪同三司、雍州刺史。不久又升为骠骑大将军、开府仪同三司。跟随宇文泰平定窦泰，率先冲锋陷阵，斩杀敌兵最多。宇文泰把自己骑的黑白相间的马和窦泰所用的盔甲赏给李弼。又随宇文泰平定弘农。与东魏高欢在沙苑作战，李弼率军部署在阵地的右面，而左军被敌人乘虚进攻，李弼呼唤部下六十名骑兵，身先士卒，横向截击，将东魏军阵分劈为二，乘机大败敌军。因战功而加官特进，封赵郡公，食邑增加一千户。又与贺拔胜攻克河东，平定汾州、绛州。

公元538年（大统四年），随宇文泰东征洛阳，李弼担任前锋。东魏将领莫多娄贷文率军数千人忽然抵达谷城。李弼兼程急行，派军士放声呐喊，又拖着树木，扬起尘土。莫多娄贷文以为是大军开到，连忙逃走。李弼紧追不舍，俘虏敌军部众，斩杀莫多娄贷文，将其首级传示大军兵营。次日，又随宇文泰在河桥与高欢作战，深入敌阵，受伤七处，被敌所俘，敌军围守数层。李弼装着伤重，晕倒在地。守兵稍有松懈，李弼偷眼瞧见旁边有马匹，乘机跃上马背向西驰去，得以逃脱。

公元539年（大统五年），升为司空。公元540年（大统六年），侯景占据荆州，李弼与独孤信率兵抵抗，侯景撤军退去。公元543年（大统九年），参与邙山之战，转官太尉。公元547年（大统十三年），侯景率黄河以南六州前来归附，东魏派将领韩轨把侯景包围在颍川。宇文泰派李弼率军支援侯景，诸将都听李弼调度。李弼军至，韩轨撤军。王思政又进占颍川，李弼才引军撤回。

公元548年（大统十四年），北稽胡反叛，李弼将其平定。官升太保，加柱国大将军衔。公元552年（西魏废帝元年），赐姓徒河氏。宇文泰西去巡视，令李弼据守，后方之事都由李弼商议禀报。公元556年（西魏恭帝三年），建立六官，李弼被授任为太傅、大司徒。当时柔然被突厥所逼，举国请求归降，李弼率领前军迎接。送给柔然前后部以鸟羽为饰的仪仗和鼓吹之乐，赏赐各色丝织品六千段。晋公宇文护执政后，凡朝中大事，都同于谨、李弼等商量。公元557年（孝闵帝元年），宇文泰之子孝闵帝宇文觉受禅即位，建立北周，任命李弼为太师，晋封赵国公，食邑一万户。前后所受赏赐数目巨大。

公元557年（北周明帝元年）十月八日，李弼在太师的职位上逝世，享年六十四岁。当日便举行哀悼，到安葬那天，明帝三次驾临丧礼。派遣士卒挖掘墓穴，赏给大车、龙旗，护灵的军队一直排列到墓地。谥号为“武”。不久又追封为魏国公，附祭于太祖庙庭。

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